science >> Wetenschap >  >> Biologie

Scholieren reageren vooral op één of twee buren tegelijk

Rummy-neus tetra soorten. Krediet:David Villa, CNRS

De studie, gepubliceerd in PLOS Computational Biology , ontwikkelde een nieuwe methode die gedragsanalyses combineert met een computermodel om de keten van directe interacties in een school vissen in kaart te brengen. Het internationale onderzoeksteam, waaronder de Universiteit van Bristol, gevonden individuele vissen letten op hun buren wanneer de school samen beweegt.

Scholieren vertonen een opmerkelijke coördinatie op groepsniveau, waarbij veel individuen naadloos samengaan. Dit komt omdat individuen in de groep reageren op de beweging van andere groepsleden. Echter, het is niet bekend aan hoeveel individuen elke vis aandacht besteedt.

Begrijpen hoe een individuele vis samenwerkt met zijn buren is belangrijk omdat deze interacties onthullen hoe de school als groep beweegt en de omgeving verkent en kan helpen identificeren hoe directionele informatie zich over een groep verspreidt.

Dr. Luca Giuggioli, Hoofddocent bij de afdeling Technische Wiskunde aan de Universiteit van Bristol, zei:"Ons onderzoek toont aan dat in de relatief veel voorkomende aquariumvissen, de rummy-nose tetra-soorten die zeer sterk schoolgedrag vertonen, er is een klein aantal invloedrijke buren, meestal een of twee, en ze zijn niet noodzakelijk de dichtstbijzijnde. Verrassend genoeg, groepscoördinatie lijkt plaats te vinden door vissen die constant veranderen aan wie ze besluiten aandacht te besteden."

Het vermogen om gedeelde acties en bewegingen in een groep te coördineren zonder leider heeft veel voordelen. Het maakt het mogelijk om taken op een efficiënte manier over individuen te verdelen en maakt de groep weerbaar tegen het verlies van de leider of leiders, aangezien het gedrag van de groep niet afhankelijk is van één persoon. De rummy-nose tetra-soort lijkt deze coördinatiestrategie te hebben gekozen waarbij elk individu een leider kan worden, afhankelijk van de behoefte.

Het onderzoek toont miljoenen jaren van evolutie waarbij de natuur gezamenlijke informatieverwerkings- en coördinatiemethoden heeft ontwikkeld die voordelen bieden die verder gaan dan individuele vaardigheden. De bevindingen kunnen worden ontwikkeld om de acties van kunstmatige systemen en door mensen gemaakte agenten te coördineren, zoals zwermen drones die in de toekomst kunnen worden gebruikt voor zoek- en reddingsoperaties, monitoring van het milieu en de natuur.

Na het identificeren van interacties op individueel niveau en de invloedrijke buren, de volgende stap voor het onderzoeksteam is om uit te zoeken hoe deze informatiebronnen afzonderlijk worden gecombineerd, en de sensomotorische mechanismen die door individuele vissen worden uitgevoerd om hun eigen toekomstige beweging te bepalen. Het beantwoorden van deze vragen zal onderzoekers helpen om de collectieve patronen van scholing nauwkeurig te voorspellen en hoe directionele informatie zich door een groep verspreidt.